EP2258469A2 - Procedure for treatment of pigmented printing ink - Google Patents

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EP2258469A2
EP2258469A2 EP10005168A EP10005168A EP2258469A2 EP 2258469 A2 EP2258469 A2 EP 2258469A2 EP 10005168 A EP10005168 A EP 10005168A EP 10005168 A EP10005168 A EP 10005168A EP 2258469 A2 EP2258469 A2 EP 2258469A2
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stirring
container
ink
printing ink
unit
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Matthias Reinhold
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Amcor Flexibles Kreuzlingen AG
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    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/10—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing sonic or ultrasonic vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B01J19/0066—Stirrers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09B67/00—Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0071—Process features in the making of dyestuff preparations; Dehydrating agents; Dispersing agents; Dustfree compositions
    • C09B67/0084—Dispersions of dyes
    • C09B67/0091—Process features in the making of dispersions, e.g. ultrasonics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks

Definitions

  • the invention relates to a process for the treatment of pigmented printing ink by removing pigment agglomerate ions.
  • a false image which frequently occurs in intaglio printing is the so-called banding.
  • the unwanted strips which are visible in the printed and unprinted area, run parallel to the printing direction.
  • causes for the banding are agglomerations of pigments in the pigmented printing ink.
  • filters and / or magnets are used in the paint circuit to remove color clogs and foreign matter from the paint circuit.
  • agglomerations of pigments and other constituents of the printing ink increasingly occur.
  • the invention has for its object to provide a method of the type mentioned above, with soft and already used and stored ink can be processed in such a way that it can be used again after a long storage without quality in a printing press.
  • a device suitable for carrying out the method according to the invention comprises a container for receiving printing ink, an ultrasonic unit which can be inserted into the container and a stirring means which can be inserted into the container.
  • ultrasound means and stirring unit are arranged on a lid which can be placed on the container.
  • the ultrasonic unit comprises a rod-shaped sonotrode and the stirring unit a stirring axis with a stirrer pitch end, and sonotrode and stirring axis are parallel to each other and arranged on the container lid parallel to a vertical container axis.
  • the ink is each aufbeleltet before use in the printing press.
  • the ultrasound treatment causes pigment agglomerations to be dissolved.
  • the ultrasound treatment can be used both for packaging inks and inks for technical applications or special effects.
  • the error image of the Strelfen is minimized by the homogeneity of the ink is improved by a several-minute ultrasound treatment. This also applies to technical applications and inks with special effects.
  • the ultrasonic frequency required to resolve plague agglomerations is in the usual range of about 20-100 kHz.
  • effective deagglomeration can be achieved without simultaneous stirring of the ink.
  • combined ultrasound / stirring treatment achieves the desired degree of deagglomeration after a shorter treatment time.
  • the method according to the invention is suitable both for water-based and for solvent-based printing inks.
  • the aim of the treatment is to produce larger pigment compounds, i. so-called Agglomaratlonen, to dissolve sedimented paint particles and again in the printing ink glossy.
  • the Aufbeleltungsmaschinen by means of a portable processing unit, consisting of ultrasound unit and Rhackiser performed.
  • the purpose of the scrubbing unit is to transport sedimented printing ink into the area of the ultrasound space so that it can be finely dispersed on site.
  • FIG. 1 Processing unit 10 for printing ink 12 is attached to a detachable lid 15 of a container 14 for receiving the ink 12 to be processed.
  • the Aufaufeftungseinhelt 10 comprises a Rrockeinhelt 16 with an axis parallel to a vertical axis z arranged axis shaft 18 with terminal mounted Rrockpropeller 20 and an ultrasonic unit 22 with a likewise arranged parallel to the container axis z, rod-shaped sonotrode 24 for generating ultrasonic vibrations 26th
  • the stirring axis 18 with the stirring propeller 20 is connected to a drive not shown in the drawing for generating a stirring movement.
  • This drive can be an electric motor or an air drive.
  • the sonotrode 24 of the ultrasonic unit 22 is excited by means of an ultrasonic generator 26 to mechanical vibrations.
  • the oscillation frequency is usually between 20 and 100 kHz.
  • Fig. 2 shows a possible process for the preparation of ink 12, which is used in a Druckmaschinekrelsmoor 30 a printing press 32.
  • the ink circuit 30 is usually a cleaning unit on filter and / or magnetic basis connected.
  • the ink 12 present in the ink circuit 30 is collected in the ink container 14 and stored until reuse (A).
  • the stored ink 12 is respectively processed in the ink container 14 by means of the processing unit 10 in an ink-conditioning station 36 (B) and subsequently the ink container 14 with the processed ink 12 in the printing ink circuit 30 of the printing press 32 connected (C).
  • a desired color may also be mixed in different colors.
  • a final ultrasound treatment after mixing the colors also serves to optimize the print shop.

Abstract

The method involves treating pigmented printing ink (12) in a container (14) by using ultrasonic sound generated by an ultrasonic unit (22), which is provided with a rod-shaped sonotrode (24). The pigmented printing ink is stirred by a stirring unit (16), which includes a stirring axle (18) that is provided with a stirring propeller (20). The ultrasonic and stirring units are arranged on a cover (15) attachable to the container. The sonotrode and the stirring axle are arranged parallel to each other. The cover is arranged parallel to a vertical container axis (z). An independent claim is also included for a device for implementing a method for treating pigmented printing ink in a printing machine.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung pigmentierter Druckfarbe durch Entfernen von Pigmentagglomeratlonen.The invention relates to a process for the treatment of pigmented printing ink by removing pigment agglomerate ions.

Ein Im Tiefdruck häufig auftretendes Fehierbild ist die sogenannte Streifenbildung. Optisch verlaufen die unerwünschten Streifen, welche Im bedruckten und unbedruckten Bereich sichtbar sind, parallel zur Druckrichtung. Ursachen für die Streifenbildung sind Agglomerationen von Pigmenten in der pigmentierten Druckfarbe. Übllcherweise werden Filter und/oder Magnete Im Farbkreislauf eingesetzt, um Farbverklumpungen und Fremdkörper aus dem Farbkreislauf zu entfernen. Insbesondere bei mehrfachem Einsatz der Druckfarbe treten vermehrt Agglomerationen von Pigmenten und anderen Bestandteilen der Druckfarbe auf.A false image which frequently occurs in intaglio printing is the so-called banding. Optically, the unwanted strips, which are visible in the printed and unprinted area, run parallel to the printing direction. Causes for the banding are agglomerations of pigments in the pigmented printing ink. Most often, filters and / or magnets are used in the paint circuit to remove color clogs and foreign matter from the paint circuit. In particular with multiple use of the printing ink, agglomerations of pigments and other constituents of the printing ink increasingly occur.

Mit den heute üblichen Massnahmen zur Aufbereitung von Druckfarbe und durch Einbau von Filtern und/oder Magneten In einen Farbkreislauf gelingt es zwar, die Druckfarbe im Prozess stabil zu halten. Nach längerer Lagerung sind die genannten Massnahmen Jedoch nicht in der Lage, die Druckfarbe auf den Qualltätsstanderd frischer, neuer Druckfarbe zu heben.With today's customary measures for the preparation of printing ink and the installation of filters and / or magnets In a color cycle, it is indeed possible to keep the ink stable in the process. However, after prolonged storage, the above measures are unable to lift the ink to the jelly stand of fresh new ink.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit weichem auch bereits verwendete und gelagerte Druckfarbe derart aufbereitet werden kann, dass sie auch nach längerer Lagerung wieder ohne Qualitätselribussen in einer Druckmaschine eingesetzt werden kann.The invention has for its object to provide a method of the type mentioned above, with soft and already used and stored ink can be processed in such a way that it can be used again after a long storage without quality in a printing press.

Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt, dass die Druckfarbe in einem Behälter mit Ultraschall behandelt und gleichzeltig gerührt wird.For inventive solution of the problem leads that the ink in one Treated container with ultrasound and stirred gleichzeltig.

Eine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete Vorrichtung umfasst einen Behälter zur Aufnahme von Druckfarbe, eine In den Behälter einsetzbare Ultraschall-Einhelt und eine In den Behälter einsetzbare Rühreinhelt.A device suitable for carrying out the method according to the invention comprises a container for receiving printing ink, an ultrasonic unit which can be inserted into the container and a stirring means which can be inserted into the container.

Bevorzugt sind Ultraschall-Einhelt und Rühreinheit an einem auf den Behälter aufsetzbaren Deckel angeordnet.Preferably, ultrasound means and stirring unit are arranged on a lid which can be placed on the container.

Zweckmässigerweise umfasst die Ultraschall-Einheit eine stabförmige Sonotrode und die Rühreinheit eine Rührachse mit endständigem Rührpropeller, und Sonotrode und Rührachse sind parallel zueinander und bei auf dem Behälter aufgesetztem Deckel parallel zu einer vertikalen Behälterachse angeordnet.Conveniently, the ultrasonic unit comprises a rod-shaped sonotrode and the stirring unit a stirring axis with a stirrer pitch end, and sonotrode and stirring axis are parallel to each other and arranged on the container lid parallel to a vertical container axis.

Die Druckfarbe wird jeweils vor einem Einsatz in der Druckmaschine aufbereltet. Die Ultraschallbehandlung bewirkt, dass Pigmentagglomerationen aufgelöst werden. Die Behandlung mittels Ultraschall kann sowohl bei Verpackungsfarben als auch bei Druckfarben für technische Anwendungen oder spezielle Effekte zum Einsatz kommen.The ink is each aufbeleltet before use in the printing press. The ultrasound treatment causes pigment agglomerations to be dissolved. The ultrasound treatment can be used both for packaging inks and inks for technical applications or special effects.

Insbesondere technische Druckfarben neigen aufgrund Ihrer Plgmenteigenschaften häufig zu Agglomeration und Sedimentation. Die vorgeschlagene Vorbehandlung mittels Ultraschall verbessert die Homogenität der Farbe und beseitigt in Zusammenwirkung mit einer Rühreinhelt die Sedimentation. Das Problem der Sedimentation tritt Insbesondere dann auf, wenn die Druckfarbe bei niedriger Viskosität eingelagert wurde oder die farbgebenden, funktionsgebenden oder effektgebenden Pigmente ein hohes spezifisches Gewicht aufweisen.In particular, technical printing inks often tend to agglomeration and sedimentation due to their Plgmenteigenschaften. The proposed pretreatment by ultrasound improves the homogeneity of the color and eliminates the sedimentation in cooperation with a scrubber. The problem of sedimentation occurs in particular when the printing ink has been stored at low viscosity or the coloring, function-giving or effecting pigments have a high specific gravity.

Das Fehlerbild der Strelfen wird minimiert, indem die Homogenität der Druckfarbe durch eine mehrere Minuten dauernde Ultraschallbehandlung verbessert wird. Dies gilt auch für technische Anwendungen und Druckfarben mit Spezialeffekten.The error image of the Strelfen is minimized by the homogeneity of the ink is improved by a several-minute ultrasound treatment. This also applies to technical applications and inks with special effects.

Die zur Auflösung von Plgmentagglomerationen benötigte Ultraschall-Frequenz liegt Im üblichen Bereich von etwa 20 - 100 kHz. In gewissen Fällen kann eine wirksame Deagglomeration auch ohne gleichzeitiges Rühren der Druckfarbe erzielt werden. Durch eine kombinierte Behandlung Ultraschall/Rühren wird jedoch der gewünschte Grad der Deagglomeration nach einer kürzeren Behandlungszeit erreicht.The ultrasonic frequency required to resolve plague agglomerations is in the usual range of about 20-100 kHz. In some cases, effective deagglomeration can be achieved without simultaneous stirring of the ink. However, combined ultrasound / stirring treatment achieves the desired degree of deagglomeration after a shorter treatment time.

Das erfindungsgemässe Verfahren Ist sowohl für wasserbasierte als auch für lösemittelbasierte Druckfarben geeignet.The method according to the invention is suitable both for water-based and for solvent-based printing inks.

Eine ausreichende Druckfarbenaufbereitung wird im allgemeinen bereits nach wenigen Minuten Behandlungsdauer erreicht.Sufficient ink processing is generally achieved after just a few minutes of treatment.

Ziel der Behandlung ist es, grössere Pigmentverbunde, d.h. sog. Agglomaratlonen, zu lösen und sedimentierte Farbpartikel wieder glelchmässig in die Druckfarbe einzuarbeiten.The aim of the treatment is to produce larger pigment compounds, i. so-called Agglomaratlonen, to dissolve sedimented paint particles and again in the printing ink glossy.

Bevorzugt wird das Aufbereltungsverfahren mittels einer portablen Aufbereitungseinheit, bestehend aus Ultraschalleinheit und Rühreinheit, durchgeführt.Preferably, the Aufbeleltungsverfahren by means of a portable processing unit, consisting of ultrasound unit and Rühreinheit performed.

Die Rühreinhelt hat die Aufgabe, sedimentierte Druckfarbe In den Bereich der Ultraschall-Elnhelt zu transportieren, sodass diese vor Ort fein disperglert werden kann.The purpose of the scrubbing unit is to transport sedimented printing ink into the area of the ultrasound space so that it can be finely dispersed on site.

Nach Abschluss der Aufbereitung ist die Druckfarbe von Agglomerationen befreit und kann In der Druckmaschine eingesetzt werden. Die Massnahme bewirkt eine sehr gute Homogenität, beseitigt die Sedimentation und führt so zu einer qualitativ gesteigertem Druckverhalten von pigmentierten Druckfarben. Mit dem erflndungsgemässen Verfahren lassen sich die folgenden Vorteile erzielen,

  • Abnahme der Partikelgrösse, Auflösen von Agglomerationen, dadurch Vermeldung von Streifenbildung.
  • Auffrischen von Druckfarben, dadurch ergibt sich eine verbesserte Homogenität.
  • Verhindern von Sedimentation.
  • Keine Modifikation der Farbwanne erforderlich.
  • Geringer Reinigungsaufwand, nur Ultraschallgeber und Rührer müssen gereinigt werden.
  • Verhältnlsmässig geringe Investitionskosten, da nur eine Einheit für mehrere Druckmaschinen erforderlich ist.
After completion of the preparation, the printing ink is free of agglomerations and can be used in the printing press. The measure produces a very good homogeneity, eliminates the sedimentation and thus leads to a qualitatively increased printing behavior of pigmented printing inks. With the method according to the invention, the following advantages can be achieved:
  • Decrease in particle size, dissolution of agglomerations, thereby reporting streaking.
  • Refreshing of printing inks, this results in improved homogeneity.
  • Preventing sedimentation.
  • No modification of the paint tray required.
  • Low cleaning effort, only ultrasonic transducer and stirrer must be cleaned.
  • Relatively low investment costs, since only one unit is required for several printing presses.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbelsplele sowie anhand der Zeichnung, die lediglich zur Erläuterung dient und nicht einschränkend auszulegen ist. Die Zeichnung zeigt schematisch In

Fig. 1
eine Seitenansicht einer Aufbareftungseinhelt für Druckfarben;
Fig. 2
den Funktionsablauf bei der Aufbereitung von Druckfarbe ineinem Druckprozess.
Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred Ausführungsbelsplele and with reference to the drawing, which is merely illustrative and not restrictive interpreted. The drawing shows schematically in
Fig. 1
a side view of Aufbeftungseinhelt for printing inks;
Fig. 2
the functional sequence in the processing of printing ink in a printing process.

Eine in Fig. 1 dargestellte Aufbereitungseinheit 10 für Druckfarbe 12 Ist an elnem abnehmbaren Deckel 15 eines Behälters 14 zur Aufnahme der aufzubereitenden Druckfarbe 12 befestigt. Die Aufbareftungseinhelt 10 umfasst eine Rühreinhelt 16 mit einer parallel zu einer vertikalen Behälterachse z angeordneten Achswelle 18 mit endständig montiertem Rührpropeller 20 und eine Ultraschall-Einheit 22 mit einer ebenfalls parallel zur Behälterachse z angeordneten, stabförmigen Sonotrode 24 zur Erzeugung von Ultraschallschwingungen 26.An in Fig. 1 Processing unit 10 for printing ink 12 is attached to a detachable lid 15 of a container 14 for receiving the ink 12 to be processed. The Aufaufeftungseinhelt 10 comprises a Rühreinhelt 16 with an axis parallel to a vertical axis z arranged axis shaft 18 with terminal mounted Rührpropeller 20 and an ultrasonic unit 22 with a likewise arranged parallel to the container axis z, rod-shaped sonotrode 24 for generating ultrasonic vibrations 26th

Die Rührachse 18 mit dem Rührpropeller 20 ist mit einem In der Zeichnung nicht wiedergegebenen Antrieb zur Erzeugung einer Rührbewegung verbunden. Dieser Antrieb kann ein Elektromotor oder ein Luftantrieb sein.The stirring axis 18 with the stirring propeller 20 is connected to a drive not shown in the drawing for generating a stirring movement. This drive can be an electric motor or an air drive.

Die Sonotrode 24 der Ultraschall-Einheit 22 wird mittels eines Ultraschall-Generators 26 zu mechanischen Vibrationen angeregt. Die Schwingungsfrequenz liegt üblicherwelse zwischen 20 und 100 kHz.The sonotrode 24 of the ultrasonic unit 22 is excited by means of an ultrasonic generator 26 to mechanical vibrations. The oscillation frequency is usually between 20 and 100 kHz.

Fig. 2 zeigt einen möglichen Ablauf zur Aufbereitung von Druckfarbe 12, die In einem Druckfarbenkrelslauf 30 einer Druckmaschine 32 verwendet wird. In den Druckfarbenkreislauf 30 ist üblicherweise eine Reinigungseinhelt auf Filter-und/oder Magnetbasis geschaltet. Nach Beendigung des Druckvorgangs wird die Im Druckfarbenkreislauf 30 vorhandene Druckfarbe 12 Im Druckfarbenbehälter 14 gesammelt und bis zur Wiederverwendung gelagert (A). Vor der Wiederverwendung wird die gelagerte Druckfarbe 12 jeweils Im Druckfarbenbehälter 14 mittels der Aufbereitungseinheit 10 in einer Druckfarben-Aufbereitungsstation 36 aufbereitet (B) und nachfolgend der Druckfarbenbehälter 14 mit der aufbereiteten Druckfarbe 12 In den Drucktarbenkreislauf 30 der Druckmaschine 32 geschaltet (C). Fig. 2 shows a possible process for the preparation of ink 12, which is used in a Druckfarbenkrelslauf 30 a printing press 32. In the ink circuit 30 is usually a cleaning unit on filter and / or magnetic basis connected. After completion of the printing operation, the ink 12 present in the ink circuit 30 is collected in the ink container 14 and stored until reuse (A). Prior to reuse, the stored ink 12 is respectively processed in the ink container 14 by means of the processing unit 10 in an ink-conditioning station 36 (B) and subsequently the ink container 14 with the processed ink 12 in the printing ink circuit 30 of the printing press 32 connected (C).

Ein gewünschter Farbton kann auch aus unterschiedlichen Farben gemischt sein. Eine abschllessende Ultraschallbehandlung nach dem Mischen der Farben dient hier auch zur Optimierung der Verdruckbarkelt.A desired color may also be mixed in different colors. A final ultrasound treatment after mixing the colors also serves to optimize the print shop.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Aufbereitungseinheitconditioning unit
1212
Druckfarbeprinting ink
1414
DruckfarbenbehälterInk tank
1515
Deckelcover
1616
RühreinheltRühreinhelt
1818
Rührachsestirring axis
2020
Rührpropellerstirring propeller
2222
UltraschallelnhettUltraschallelnhett
2424
stabförmige Sonotroderod-shaped sonotrode
2626
Ultraschallwellenultrasonic waves
2828
Ultraschall-GeneratorUltrasonic Generator
3030
DruckfarbenkreislaufInk circulation
3232
Druckmaschinepress
3434
ReinigungseinheltReinigungseinhelt
3636
Druckforben-AufbereltungsstationDruckforben-Aufbereltungsstation
zz
vertikale Achsevertical axis

Claims (4)

Verfahren zur Aufbereitung pigmentierter Druckfarbe (12) durch Entfernen von Plgmentagglomerationen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Druckfarbe (12) in einem Behälter (14) mit Ultraschall behandelt und gleichzeitig gerührt wird.Process for the preparation of pigmented printing ink (12) by removing plague agglomerations,
characterized in that
the ink (12) in a container (14) treated with ultrasound and stirred simultaneously. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend einen Behälter (14) zur Aufnahme von Druckfarbe (12), eine In den Behälter (14) einsetzbare Ultraschall-Einheit (22) und eine In den Behälter (14) einsetzbare Rühreinheit (16).Apparatus for carrying out the method according to claim 1, comprising a container (14) for receiving printing ink (12), an ultrasonic unit (22) which can be inserted into the container (14) and a stirring unit (16) which can be inserted into the container (14). , Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Ultraschall-Einheit (22) und Rühreinheit (16) an einem auf den Behälter (14) aufsetzbaren Deckel (15) angeordnet sind.Apparatus according to claim 2, characterized in that the ultrasonic unit (22) and stirring unit (16) are arranged on a lid (15) which can be placed on the container (14). Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschall-Elnhelt (22) eine stabförmige Sonotrode (24) und die Rühreinhelt (16) eine Rührachse (18) mit endständigem Rührpropeller (20) umfasst und Sonotrode (24) und Rührachse (18) parallel zueinander und bei auf dem Behälter (14) aufgesetztem Deckel (15) parallel zu einer vertikalen Behälterachse (z) angeordnet sind.Apparatus according to claim 3, characterized in that the ultrasound unit (22) comprises a rod-shaped sonotrode (24) and the stirring means (16) comprises a stirring axis (18) with a pitched stirring propeller (20) and sonotrode (24) and stirring axis (18). parallel to one another and with lid (15) mounted on the container (14) being arranged parallel to a vertical container axis (z).
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